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Im Bild zu sehen ist die Steuerung der Fertigung und des Produktionsmanagements in der Spritzgieß-Produktion.
© ARBURG
Verpackung günstiger produzieren
08.01.2015

Energie-Diät für die Süßwarenherstellung

Der Süßwarenhersteller Ferrero und der Verpackungsspezialist Junghans wollen in ihrer Produktion die Hälfte der bisher benötigten Energie einsparen. Mit Hilfe eines neuen Energie-Monitoring-Systems wollen sie zudem zu sogenannten Smart Consumern werden: Sie kaufen Energie dann ein, wenn es für sie am günstigsten ist. Was die Firmen dafür bei Produktion und Steuerung verändern müssen, soll ein vor kurzem gestartetes Forschungsprojekt klären.

Mit der Optimierung von Energieversorgung, Kühlung und Heizung wollen die Wissenschaftler Verbesserungspotenziale und beispielhafte Lösungen für die jeweiligen Branchen aufzeigen. Um das Sparziel zu erreichen, bauen die Ingenieure der Kunststoff-Fabrik unter anderem Spritzgießmaschinen, Wärmenetze und Gebäudetechnik um. Beim Süßwarenhersteller setzen sie insbesondere auf eine zielgenaue, effektivere Kühlung und Klimatisierung.
Beide Betriebe bauen zusätzlich ein Energie-Monitoring-System auf, um Energieflüsse optimal abzustimmen und zu steuern. Daraus errechnete Bedarfsprognosen helfen, Strom billiger einzukaufen. Das macht die Betriebe zu sogenannten Smart Consumern und zu Akteuren im zukünftigen Smart Grid. Das Institut für dezentrale Energietechnologien (IdE) koordiniert die Entwicklung. „Die erarbeiteten Lösungen sollen auch auf andere Betriebe übertragbar sein“, betont Professor Dr. Jens Hesselbach, wissenschaftlicher Institutsleiter am IdE.

Zielgenaue Klimatisierung in der Süßwarenproduktion

Ferrero will besonders bei der Kühlung beziehungsweise Klimatisierung Energie sparen. Um Abwärme besser nutzen zu können, soll die Kühlung auf eine effizientere Technik, wie Absorptionskälteanlagen, umgestellt werden. Außerdem wird nicht mehr die gesamte Produktionshalle gekühlt, sondern nur noch an den Stellen der Produktionsstraße, wo dies nötig ist. Ziel ist, durch konstruktive und lufttechnische Maßnahmen möglichst eine sogenannte Punktklimatisierung des Produkts zu erreichen. „Wir gehen davon aus, dass hier bis zu 50 Prozent der thermischen Energie eingespart werden kann“, erläutert Hesselbach.

Verpackungen sparsamer herstellen

Um eine möglichst sparsame Energieversorgung für kunststoffverarbeitende Betriebe zu entwickeln nutzt Junghans die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Das soll den Primärenergiebedarf und die Energiekosten halbieren. Hierfür werden die bisher elektrisch beheizten Produktionsmaschinen auf eine Versorgung mit Thermoöl umgestellt. Damit lassen sich die Maschinen flexibel beheizen: mit Abwärme aus KWK-Prozessen, Gas oder Strom. Für die Steigerung des Wärmenutzungsgrades müssen die Entwickler unter anderem die Spritzgießmaschinen, die Gebäudetechnik und die Wärmenetze umbauen.
„Dieses Forschungsprojekt bietet uns die Möglichkeit, der energieeffizienteste kunststoffverarbeitende Spritzgussbetrieb Europas zu werden“, sagt Geschäftsführer Klaus Junghans zu den geplanten Effizienzmaßnahmen in seinem Betrieb.

Monitoring hilft, Verbrauch optimal zu lenken

Das bei Ferrero sowie bei Junghans vorgesehene Energie-Monitoring-System erfasst, bewertet und steuert die Energieströme in Produktion, Technischer Gebäudeausrüstung (TGA) und Energieversorgung. Ein Energiemanagementsystem verknüpft das Monitoring mit einer simulationsgestützten übergeordneten Steuerung. Es ermöglicht außerdem Prognosen für zukünftige Energiebedarfe. Diese Prognosen ermöglichen es, Strom günstig einzukaufen und tragen gleichzeitig zur Entlastung der Stromnetze bei. Diese intelligente Steuerung der Energieströme wird gemeinsam von den Projektpartnern Imtech und Limón entwickelt. Während Limón die Produktionstechnik integriert, ist Imtech für die Energieflüsse der Energieversorgung und die technische Gebäudeausrüstung zuständig.

(gh)

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Adressen

Projektkoordination
IdE gGmbH

Auslegung und Betrieb von TGA-Anlagen
Imtech Deutschland GmbH & Co. KG

Übergeordnete Steuerung
Limón GmbH

Kunststoffverarbeitung - Smart KWK
G. Junghans Kunststoffwaren-Fabrik GmbH & Co. KG

Spritzguss - Smart KWK
Arburg GmbH + Co. KG

Süßwaren - Smart Klima
Ferrero Deutschland GmbH

Links

Projektwebsite „Smart Consumer”
Projektwebsite des IdE Kassel

BMWi-Themenseite zu Energieforschung
Themenseite des BMWi zu Energieforschung und Innovationen

EnEff:Industrie
Weblink zum Portal mit Nachrichten und Berichten aus der Forschung für die energieeffiziente Industrie